Food wastage and power quality การสูญเสียอาหารและคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า

0
588
Darcy Simonis, Vice President for ABB’s Food and Beverage segment

Research shows that over 90 per cent of power quality issues that lead to industrial equipment malfunctions are voltage sags. These issues can lead to improper shutdowns for smart machines, which results in scrambling the data and leading to faults and loss of precision.

In food production this will inevitably result in food waste and as such preventing low power quality issues is a must.

In this article, Darcy Simonis, Vice President for ABB’s Food and Beverage segment, explains how fixing power quality can reduce food waste in an increasingly continuous production cycle.Food and beverage manufacturing is becoming a 24-hour production cycle. Because of this, production lines are now heavily automated; however, this increased reliance on sophisticated automation is making power quality issues more impactful, especially when it comes to food waste. Here Darcy Simonis, Vice President for ABB’s Food and Beverage segment, explains how fixing power quality can reduce food waste in an increasingly continuous production cycle.

Food is delicate. Therefore, even slight power disruptions, from the grid, that interrupt production processes can lead to a lot of food wastage. Disruption of machines in food production and refrigeration can mean large quantities of food being burnt, spoiled or contaminated, meaning that, due to stringent health and safety regulations, must then be discarded. This can escalate fast in a continuous production system because if even one piece of equipment goes out of sync, and is not caught quickly, large quantity of products will go to waste.

Disruptions from low power quality can cause machinery to shut down in an unsafe manner. Low power quality is when power supplies are disrupted and no longer power machinery properly, such as voltage drops. These are sudden increases in current that cause voltage to drop over the impedance of a supply network, causing the voltage to vary. These voltage drops result in damage to machinery that may require parts to be replaced or can lead to severe health and safety issues.

For example, if a conveyor was to break down while feeding bread through an oven, it could lead to the loaves igniting, which would not only cause severe damage to the conveyor belt and oven, but the fire could then spread putting the whole plant at risk. Improper shutdowns for smart-machines can also damage internal systems, scrambling the data and leading to faults and loss of precision.

The effects of power disruptions are also financial. The Pan-European Power Quality Survey reports that annual losses from power quality issues may amount to 4 per cent of business turnover. This is set to grow as more processes become automated leading to power disruptions having larger effects on operations.

Food manufacturers understand that reducing food waste is a key method for creating a strong operation. The main way to reduce food waste is to have good control over processes. However, modern methods of increasing control through software and improved monitoring cannot have the desired effect if they are damaged through grid disruptions. As such, plant power quality should be closely monitored to prevent any unexpected interruptions.

Protecting systems.

Research shows that over 90 per cent of power quality issues that lead to industrial equipment malfunctions are voltage sags. These happen when the RMS voltage decreases between 10 and 90 per cent of nominal voltage for up to one minute. Voltage sags are generally caused by weather events such as high winds, heavy rain or snow build-up, but can also be triggered by traffic accidents and construction works. These sags can cause short circuits and overloads.

Businesses, sadly, cannot influence the weather or external works and must rely on other methods to protect equipment. Active voltage conditioners, such as ABB’s PCS100 AVC range, can sense power disruptions, such as voltage sags, and perform corrective measure returning the voltage to nominal levels. This will allow for undisrupted production reducing unwanted downtime and eradicating food wastage caused by system faults.

If an unprotected bottling plant for soft drinks were hit by power disruptions this could cause large losses through, for example, misalignment of injector and bottles. Formulas for soft drinks are also very delicate and loss of precision could mean that ingredient amounts could become skewed altering the taste of the product. By installing active voltage conditioners plant managers can rest assured knowing that these delicate processes are protected.

As food and beverage production becomes a 24-hour process, manufacturers need to take greater precautions to ensure both their equipment and staff remain safe while reducing food waste. Working with a provider such as ABB to protect power quality can minimize issues and ensure your plant remains operational, whatever the weather.


 

การสูญเสียอาหารและคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า

การวิจัยแสดงให้เห็นว่ากว่าร้อยละ 90 ของปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่นำไปสู่ความผิดปกติของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่เป็นแรงดันไฟฟ้า ปัญหาเหล่านี้อาจนำไปสู่การต้องหยุดหรือปิดระบบที่ไม่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักรอัจฉริยะซึ่งส่งผลให้เกิดความผิดพลาดของข้อมูลและนำไปสู่ปัญหาในการผลิตและการสูญเสียความแม่นยำของการผลิต

ในสถานการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตอาหารดังที่กล่าวมานี้จะส่งผลให้เกิดการสูญเสีย สิ้นเปลืองอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้และเพื่อการป้องกันเพื่อให้ได้การผลิตที่มีคุณภาพมีความจำเป็นอย่างยิ่งในกระบวนการผลิต

การผลิตอาหารและเครื่องดื่มในยุคปัจจุบันกำลังกลายเป็นวงจรการผลิตตลอด 24 ชั่วโมง ด้วยเหตุนี้ส่วนมากของสายการผลิตจึงเป็นระบบอัตโนมัติ อย่างไรก็ตามการเพิ่มความเชื่อมั่นในระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนนี้ทำให้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้ามีผลกระทบและมีความสำคัญมากขึ้นโดยเฉพาะเมื่อพูดถึงเรื่องสูญเสียอาหาร ในบทความนี้ Darcy Simonis รองประธานฝ่ายอาหารและเครื่องดื่มของ ABB อธิบายว่าการแก้ไขคุณภาพพลังงานสามารถลดการสูญเสียอาหารในวงจรการผลิตที่ต่อเนื่องมากขึ้นได้อย่างไร

กระบวนการผลิตอาหารมีความละเอียดอ่อน ดังนั้นแม้แต่การหยุดชะงักหรือติดขัดของกำลังไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยจากกริดที่ส่งผลให้กระบวนการผลิตถูกขัดจังหวะ ก็จะสามารถนำไปสู่การสูญเสียอาหารจำนวนมาก การหยุดชะงักของเครื่องจักรในการผลิตอาหารและการแช่แข็งอาจหมายถึงอาหารจำนวนมากที่ถูกไฟไหม้เสีย หรือถูกปนเปื้อน และด้วยเนื่องจากข้อบังคับด้านสุขภาพและความปลอดภัยที่เข้มงวด การผลิตอาหารที่เกิดจากการผิดพลาดดังกล่างจะต้องนำไปทิ้งทั้งหมด สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในระบบการผลิตอย่างต่อเนื่อง เพราะแม้ว่าอุปกรณ์ชิ้นเดียวจะไม่ซิงค์และไม่ถูกจับอย่างรวดเร็วผลิตภัณฑ์จำนวนมากก็จะเสียเปล่าและถูกทิ้งไปในที่สุด

การหยุดชะงักของคุณภาพพลังงานต่ำอาจทำให้เครื่องจักรหยุดทำงานในลักษณะที่ไม่ปลอดภัย คุณภาพของพลังงานที่ต่ำคือเมื่อระบบจ่ายไฟหยุดชะงักและไม่สามารถส่งผลให้การปฎิบัติการของเครื่องจักรไฟฟ้าที่เหมาะสมได้อีกต่อไป เช่นแรงดันไฟฟ้าตก สิ่งเหล่านี้เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของกระแสไฟฟ้าที่ทำให้แรงดันตกไปที่อิมพีแดนซ์ของเครือข่ายที่เกี่ยวข้อง ทำให้แรงดันไฟฟ้าเกิดการเปลี่ยนแปลงไป การตกของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องจักรที่อาจต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนหรืออาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพและความปลอดภัยที่รุนแรงต่อไป

ตัวอย่างเช่น หากสายพานลำเลียงถูกหยุดชะงักลงในขณะที่สายลำเลียงส่งขนมปังผ่านเตาอบ ซึ่งหากเกิดจากกระแสไฟที่ลุกไหม้หรือไม่เพียงพอ อย่างสม่ำเสมอ โดยจะทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อสายพานลำเลียงและเตาอบ และหากไฟลุกลามแพร่กระจายทั้งโรงงานก็จะเกิดอันตราย อีกทั้งการปิดเครื่องอย่างไม่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักรอัจฉริยะสามารถสร้างความเสียหายให้กับระบบภายในตรวจสอบข้อมูลและนำไปสู่ข้อบกพร่องและการสูญเสียความแม่นยำ

ผลกระทบของการหยุดทำงานเนื่องจากปัญหาของกระแสไฟฟ้าส่งผลด้านการเงินอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การสำรวจคุณภาพพลังงานทั่วยุโรปรายงานว่าการสูญเสียรายปีจากปัญหาคุณภาพไฟฟ้าอาจมีมูลค่าถึง 4% ของการกระแสเงินหมุนเวียนธุรกิจ และมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นเมื่อกระบวนการต่างๆกลายเป็นระบบอัตโนมัติทำให้เกิดการหยุดชะงักของการปฎิบัติงาน

 เป็นที่เข้าใจในอุตสาหกรรมการผลิตอาหารว่าการลดของเสีย และการสูญเสียอาหารเป็นปัจจัยที่สำคัญในการสร้างผลผลิตและการดำเนินงานที่แข็งแกร่ง วิธีการหลักในการลดของเสียจากอาหารคือการควบคุมกระบวนการที่ดี อย่างไรก็ตามวิธีการที่ทันสมัยในการเพิ่มการควบคุมผ่านซอฟต์แวร์และการตรวจสอบที่ปรับปรุงแล้วไม่สามารถให้ผลที่ต้องการได้หากเกิดความเสียหายจากการหยุดชะงักของกริด ดังนั้นควรตรวจสอบคุณภาพของโรงไฟฟ้าอย่างใกล้ชิดเพื่อป้องกันการหยุดชะงักที่ไม่คาดคิด

การปกป้องระบบ

และในการวิจัยแสดงให้เห็นว่ากว่าร้อยละ 90 ของปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่นำไปสู่ความผิดปกติของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่เป็นแรงดันไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้า RMS ลดลงระหว่าง 10 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าปกติเป็นเวลาสูงสุดหนึ่งนาที แรงดันไฟฟ้าที่ผิดปรกติเกิดจากสภาพอากาศ เช่นลมแรง ฝนตกหนัก หรือหิมะตก และอาจเกิดจากอุบัติเหตุทางถนนหรือแรงสั่นสะเทือนจากงานก่อสร้าง การเกิดขึ้นเหล่านี้อาจทำให้เกิดการลัดวงจรไฟฟ้าหรือจากการโอเวอร์โหลดก็เป็นได้

ในการดำเนินธุรกิจ เป็นเรื่องที่น่าเศร้าที่ไม่สามารถหรือมีอิทธิพลควบคุมต่อสภาพอากาศหรือปัจจัยภายนอกและต้องพึ่งพาวิธีการอื่นเพื่อปกป้องอุปกรณ์ เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่เช่นช่วง PCS100 AVC ของ ABB สามารถรับรู้ถึงการหยุดชะงักของกำลังไฟฟ้า เช่นการลดแรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้จะช่วยให้การผลิตไม่หยุดชะงัก ช่วยลดเวลาหยุดทำงานที่ไม่ต้องการและกำจัดการสูญเสียเปล่า ที่เกิดจากความผิดพลาดของระบบ

อีกตัวอย่างในกรณีโรงงานบรรจุขวดที่ไม่มีระบบการป้องกันสำหรับการผลิตน้ำอัดลมซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากไฟฟ้าขัดข้อง ซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญเสียจำนวนมากเช่นการวางแนวของหัวฉีดและการวางขวดที่ไม่ถูกต้อง สูตรสำหรับการผลิตน้ำอัดลมนั้นมีความละเอียดอ่อนมากและการสูญเสียความแม่นยำอาจหมายถึงว่าปริมาณส่วนผสมอาจส่งผลในรสชาติของผลิตภัณฑ์ ด้วยการติดตั้งเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าแบบแอคทีฟผู้จัดการโรงงานสามารถมั่นใจได้ว่ากระบวนการที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ได้รับการคุ้มครอง

 เนื่องจากการผลิตอาหารและเครื่องดื่มกลายเป็นกระบวนการตลอด 24 ชั่วโมงผู้ผลิตจำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์และพนักงานของพวกเขายังคงปลอดภัยในขณะที่ลดการสูญเสียอาหาร การทำงานกับผู้ให้บริการ เพื่อปกป้องคุณภาพพลังงานสามารถลดปัญหาให้น้อยที่สุดและทำให้โรงงานของคุณยังคงทำงานได้ไม่ว่าสภาพอากาศจะเป็นอย่างไร